Устройство контроля защитных свойств полимерных покрытий Советский патент 1992 года по МПК G01N27/26 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля защитных свойств неметаллических покрытий, в частности их проницаемости для компонентов агрессивной среды.

Известно устройство, применяемое для контроля защитных свойств по ионной проницаемости свободных полимерных пленок, представляющее собой двукамерную ячейку, в которой полимерная пленка служит мембраной. В одно отделение ячейки заливают раствор, содержащий агрессивные ионы, а в другое - дистиллированную воду. Периодически из отделения ячейки, заполненного дистиллированной водой, отбирают пробы и проводят химический анализ

содержания в ней агрессивных ионов. О защитных свойствах покрытий судят по значениям параметров массопереноса. Такое устройство не позволяет осуществлять непрерывный контроль из-за периодичности отбора проб электролита. Кроме того, использование в устройстве свободных полимерных пленок, проницаемость которых существенно отличается от проницаемости нанесенных на металл покрытий того же типа, снижает достоверность результатов. Таким образом, устройство не позволяет проводить контроль защитных свойств покрытий в условиях, близких к эксплуатационным.

Наиболее близким к изобретению является устройство, представляющее собой

-ч ю

Ј ю о

перфорированную металлическую пластинку, на рабочую поверхность которой нанесе- но полимерное покрытие. В местах перфорации расположены устройства для отбора проб электролита. Контроль защитных свойств покрытий с использованием известного устройства проводят следующим образом. Покрытие приводят в контакт с агрессивной средой. В местах перфорации отбирают микропробы электролита, проникающего к межфазной границе. Проводят химический анализ содержания ионов агрессивной среды, например хлорид-ионов, и измеряют рН пробы для контроля кислотности среды, изменяющейся вследствие протекания коррозионного процесса. О защитной способности покрытий судят по величине и характеру изменения концентрации агрессивных ионов на межфазной границе.

Такое устройство не позволяет получать достоверные результаты, так как отбор проб с границы раздела приводит к изменению условий переноса в покрытии (т.е. отклонению режимов потоков от реализуемых в ус- лсьиях эксплуатации) и стимулирует поступление к межфазной границе электролита из объема агрессивной среды. Данное устройство не позволяет также проводить непрерывный контроль содержания анализируемых ионов и рН среды вследствие дискретного характера операции отбора проб. Кроме того, точность результатов, получаемых с использованием устройств, в значительной степени зависит от погрешности микроанализа и объема пробы.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности, повышение точности за счет уменьшения зоны погрешности контроля и достоверности за счет уменьшения неконтролируемых воздействий на границу металл-покрытие.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем перфорированную металлическую пластину, на рабочую поверхность которой нанесен.о полимерное покрытие, на межфазной границе в местах перфорации размещены чувствительные к различным компонентам агрессивной среды электроды и зафиксированы так, что отсутствует электрический контакт между электродами и металлической пластиной, а рабочие поверхности электродов и пластины находятся в одной плоскости, причем электродом для измерения рН среды является оксид вентильного металла. Перфорация выполнена в виде регулярной сетки и суммарная ее площадь не

превышает 5% рабочей поверхности пластины.

На фиг.1 показана конструкция устройства; на фиг.2 - конструкция лерфорированной пластины.

Устройство содержит (фиг.1) перфорированную пластину 1 с ионселективными электродами, являющиеся стенкой электрохимической ячейки 2, заполненный электролитом 3, в который опущен электрод 4 сравнения, причем электрод сравнения и ионселективные электроды подключены к измерительному блоку 5, Перфорированная пластина 1 покрыта анализируемым покрытием 6, а в местах перфорации к поверхности раздела пластина - покрытие прижата ионселективные электроды 7, изолированные от пластины диэлектриком 8.

Перфорированную пластину .готовят к

работе следующим образом.

На металлическую пластину 1 наносят перфорацию в виде регулярной сетки так, что общая площадь перфорации составляет не более 5% рабочей поверхности пластины. Ионочувствительные электроды 7 размещают в местах перфорации и закрепляют с помощью диэлектрика 8 так, что рабочие поверхности электродов 4 и металлической пластины находятся в одной плоскости. На

рабочую поверхность устройства наносят полимерное покрытие 6.

Пример. Перфорированную пластину 1 закрепляют в ячейку 2. Покрытие приводят в контакт с 0,5 М раствором 3 хлорида натрия. Помещают в ячейку электрод 4 сравне- ния. С помощью многоканальной информационной измерительной системы 5 непрерывно регистрируют потенциалы хлорсеребряных, чувствительных к хлорид-ионам, и оксиднониобиевых, чувствительных к ОН ионам, электродов. По величинам регистрируемых потенциалов судят о количестве СГионов и рН среды на межфазной границе, которые

служат характеристикой защитных свойств покрытий.

Результаты, полученные с использованием известного устройства-показывают, что применение предлагаемого устройства

позволяет осуществлять непрерывный контроль и снизить погрешность измерений в 5-10 раз, а также автоматизировать операцию контроля,

Формула изобретения

Устройство контроля защитных свойств полимерных покрытий, содержащее перфорированную металлическую пластину, на одну из сторон которой нанесено исследуемое покрытие, расположенную так, что полимерное покрытие приведено в контакт с жидким электролитом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности достоверности, пластина выполняет функцию стенки электролитической ячейки, заполэлектрод сравнения, причем площадь перфорации составляет не более 5% от общей площади пластины, а в местах перфорации вплотную к исследуемому покрытию прижаты ионселективные электроды различных типов, электрически изолированные от пла

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля защитных свойств полимерных покрытий, в частности проницаемости компонентов агрессивной среды. Целью изобретения является повышение точности и достоверности. Указанная цель достигается тем, что исследуемое покрытие наносят на перфорированную пластину, в которой закреплены ионселективные электроды. Пластина помещается в электрохимическую ячейку так, что исследуемое покрытие касается электролита. В электролит помещен электрод сравнения. Проницаемость полимерных покрытий контролируют по изменению потенциала ионселективных электродов. 2 ил.

менной электролитом, в которой размещен стины.

Фиг.1